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導語:在域控制器測試中,大部分的傳感器故障源于數(shù)據(jù)傳輸失真。掌握SENT協(xié)議仿真能力,已成為車載網(wǎng)絡測試工程師的核心技能。本文基于SAE J2716-2016標準,拆解這項“隱形傳輸標準”的技術本質(zhì)。
一、協(xié)議基礎
SENT協(xié)議(Single Edge Nibble Transmission,單邊半字傳輸協(xié)議),是一種將傳感器數(shù)據(jù)編碼成一系列脈沖信號的點對點單向通信協(xié)議,用于解決傳感器數(shù)據(jù)傳輸精度不足和抗干擾能力差的問題,是一種比CAN/LIN更簡單、低成本的替代方案。2005年由通用汽車提出,后經(jīng)SAE標準化,逐步迭代為SAE J2716_2016版本。
??SENT協(xié)議適用于將高分辨率傳感器數(shù)據(jù)從傳感器傳輸至ECU的應用場景。在車上的主要應用場景包括:
動力總成的壓力監(jiān)測傳感器
底盤轉(zhuǎn)向的扭矩傳感器、輪速傳感器
車身控制的溫度傳感器等等。
?? 測試工程師提示:域控測試中需通過SENT仿真驗證ECU信號解析邏輯。
二、物理層:極限三線制
SENT協(xié)議傳感器的引腳定義非常簡單,由供電線、信號線、GND組成。其中,SENT信號線是從傳感器向ECU進行單向傳輸的。
?SENT協(xié)議對于高低電平的要求為:
0~0.5V為低電平“0”;
4.1~5.5V為高電平“1”。
SENT協(xié)議傳感器引腳定義
SENT高低電平
三、幀結(jié)構(gòu)
3.1 Nibble半字傳輸
時基單位:Tick(典型值3μs)
Nibble周期范圍:
最小值:12 Ticks(傳輸數(shù)值0)
最大值:27 Ticks(傳輸數(shù)值15)
電平規(guī)則:>4 Tick低電平 + 其余高電平
3.2 SENT幀結(jié)構(gòu)
3.3消息類型
快速消息(Fast Message) ??常用
應用場景:高更新頻率信號(如輪速)
優(yōu)勢:單幀傳輸,延遲≤1.5ms
串行消息(Serial Message)
類型:
短串行消息(16幀連續(xù)傳輸)
增強串行消息(18幀連續(xù)傳輸)
是進行有效的數(shù)據(jù)擴容和安全防護手段,傳輸過程中需要在連續(xù)多個SENT幀中進行“數(shù)據(jù)提取”,來得到最終傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息。如今在實時性要求越來越高的智駕時代,多幀SENT傳輸?shù)膶嶋H應用較少,分析可能存在兩點原因:
1?? 實時性不足:傳輸時間比Fast Massage長。
2?? 抗干擾脆弱:需連續(xù)16或18幀,若任意單幀錯誤,導致數(shù)據(jù)失效。
??既然用的少,本文也不做過多展開,以短串行消息格式進行梳理(增強串行消息原理相同,傳輸數(shù)據(jù)更多),了解多幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)擴容是怎么實現(xiàn)的。短串行消息格式如下圖,從連續(xù)16幀中的Status/Com段進行數(shù)據(jù)獲?。?/p>
連續(xù)16幀的bit3為第一幀為1,后面15幀為0;
連續(xù)16幀的bit2為前4幀為報文ID,后4幀為CRC,中間8幀為Data數(shù)據(jù)。
四、仿真測試
??測試工具:
??典型測試場景:
將VT2710板卡通道連接到控制器對應引腳,實現(xiàn)相關傳感器仿真來測試ECU的對應功能是否可行。可通過ECU發(fā)出的報文信號值,或者使用硬件調(diào)試器進行變量觀測來進行結(jié)果分析。